【摘 要】
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低能正电子与原子分子之间的相互作用已经被研究了很多年,并且在很多领域范围内起到重要作用。例如,在医学上,正电子发射断层扫描仪(PET),利用双伽马光子湮灭来研究人类的新陈代谢;在材料方面,利用正电子来研究物质性质;在天文学中,湮灭辐射对于解释天体物理过程是有用的。正电子与原子分子的相互作用被广泛研究,但是对于湮灭过程机制的研究仍然有很多未解决的问题。对于大部分的分子,现有的理论方法和模型都无法解释
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低能正电子与原子分子之间的相互作用已经被研究了很多年,并且在很多领域范围内起到重要作用。例如,在医学上,正电子发射断层扫描仪(PET),利用双伽马光子湮灭来研究人类的新陈代谢;在材料方面,利用正电子来研究物质性质;在天文学中,湮灭辐射对于解释天体物理过程是有用的。正电子与原子分子的相互作用被广泛研究,但是对于湮灭过程机制的研究仍然有很多未解决的问题。对于大部分的分子,现有的理论方法和模型都无法解释正电子湮灭的理论预测值与实验测量值的明显差距,实验测量值比理论值要高出很多,尤其是大分子,要高出几千倍。另外,对于定量证明价电子在正电子湮灭中起主要作用,如何从实验角度去进一步证明也是一个问题。针对以上问题,本文对59个已经提供了伽马谱实验数据的不同种类的分子进行了研究。根据在原子的正电子湮灭研究中得到的拉姆电负性与原子的正电子湮灭伽马谱存在线性相关关系的结论,以及拉姆提出的电负性定义(电负性始终基于价电子的基态能量),计算了59个分子的价电子平均能量,将其视为等价于电负性的标度。并根据原子的电负性与其伽马谱半高全宽和其平均多普勒频移(ADS)之间都线性相关这一发现,计算了59个分子的伽马谱半高全宽及其ADS,并将59个分子的价电子平均能量与它们进行了对比分析。得到如下结论:价电子平均能量与伽马射线谱FWHM的实验值与理论值都具有良好的线性关系,这从实验角度表明伽马谱的FWHM值能够表示价电子吸引正电子的能力,分子的价电子平均能量可以描述正电子湮灭光谱。将价电子平均能量作为参考值,将其与ADS的实验测量值与理论值进行对比分析,发现它们具有强线性关系,从实验上说明了价电子在湮灭过程中起主要作用。将FWHM和ADS进行拟合对比,发现二者之间具有强线性相关。另外,ADS包含伽马射线谱的所有信息,说明平均多普勒频移可以作为描述伽马射线谱的特征值,并且相较于FWHM更为准确。
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